湖南省长沙市天心区长郡中学2027届物理高三上期中综合测试试题含解析

湖南省长沙市天心区长郡中学2027届物理高三上期中综合测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率随时间变化的图象．为发动机的额定功率．已知在时刻汽车的速度已经达到最大．汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和随速度增大而增大．由此可得（）A．在时间内，汽车一定做匀加速运动B．在时间内，汽车一定做匀速运动C．在时间内，汽车一定做匀速运动D．在时刻，汽车速度一定等于2、两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（）A． B． C． D．3、宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内太空授课时，指令长聂海胜悬浮在太空舱内“太空打坐”的情景如图．若聂海胜的质量为m，距离地球表面的高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，则聂海胜在太空舱内受到重力的大小为A．0B．mgC．D．4、如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2、L3中的相同，下列说法正确的是（）A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B．L2所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面平行C．L3在L1处的磁场方向与L1、L2所在平面垂直D．L2与L3在L1处的合磁场方向与L1、L2所在平面平行5、如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。当t=0时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的（）A．带电粒子将始终向同一个方向运动B．2s末带电粒子回到原出发点C．带电粒子在0−3s内的初、末位置间的电势差为零D．0−3s内，电场力的总功不为零6、如图所示,将一个半圆形轨道固定在竖直面内,一滑块从左侧轨道的最高点沿轨道的切线进入轨道,之后沿轨道滑到最低点的过程中其速率不变,则（）A．滑块下滑过程中机械能守恒B．滑块下滑过程中所受合外力大小不变C．滑块下滑过程中重力的功率不变D．滑块沿右侧轨道上升过程中速率也不变二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示,一斜面光滑的质量为M的劈,在水平力F作用下沿水平地面运动,这时质量为m的物体恰能在斜面上相对静止若劈和地面间的动摩擦因数为μ,则物体的加速度a和水平力F的大小分别是()A．a=gtanα B．a=gsinαC．F=(M+m)(μ+tanα)g D．F=(M+m)(1+μ)gtanα8、如图所示，在真空中，和为固定在轴上的两个点电荷，且，，、、为两侧的三个点，则下列说法中正确的是A．点电场强度为零，电势也为零B．、两点处，一定有电势，C．若将一试探电荷从点沿轴移至点，则其电势能增加D．若将一试探电荷从点静止释放，则其经过点时动能最大9、某静电场的电场线分布如图所示，P、Q为该电场中的两点，下列说法正确的是A．P点场强大于Q点场强B．P点电势低于Q点电势C．将电子从P点移动到Q点，电场力做正功D．将电子从P点移动到Q点，其电势能增大10、某物体以的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取．则前内（）A．物体上升的最大高度为B．物体的位移为，方向向上C．物体的平均速度为，方向向上D．物体速度变化量的大小为，方向向下三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H≫d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g.则：(1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d＝________mm.(2)小球经过光电门B时的速度表达式为________．(3)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式________时，可判断小球下落过程中机械能守恒．(4)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk将________(填“增大”、“减小”或“不变”)．12．（12分）两组同学在做电学实验:（1）第一组同学用如图甲所示器材做描绘小灯泡伏安特性曲线实验，得到如图乙所示的I-U曲线，则电路连接需要______条导线。图线发生弯曲的原因是_____。（2）第二组同学选用图甲中的合适的器材按图丙所示电路完成“测定一节干电池的电动势和内阻”实验。实验测得的数据如图所示，并画出了U-I图线：①由此得电源电动势E=______V.内阻r=______Ω；②由图中实验测得的数据，实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值变化范围为（___）A．0～5ΩB．0～15ΩC．0～30ΩD．0～50Ω四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，将一质量为的小球自水平平台右端点以初速度．水平抛出，小球飞离平台后由点沿切线落入竖直光滑圆轨道，并沿轨道恰好通过最高点，圆轨道的形状为半径的圆截去了左上角的圆弧，为其竖直直径，（，重力加速度取）求：（1）小球经过点的速度大小；（2）小球运动到轨道最低点时小球轨道的压力大小；14．（16分）如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放．以小球开始下落的位置O为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，在小球开始下落到向下运动到最低点的过程中，小球所受弹簧弹力F的大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图所示，x0为已知量．不计空气阻力，重力加速度为g．求：（1）刚要接触弹簧时，小球的速度大小v；（2）弹簧的劲度系数k；（3）小球下落过程中的最大动能Ek．15．（12分）某行星半径为R，自转周期为T，该行星表面的重力加速度为g，引力常量为G．求：(1)此行星的平均密度；(2)此行星同步卫星距行星表面的高度；(3)此行星同步卫星的环绕速度与该行星第一宇宙速度的比值大小．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】

A．时间内汽车的功率均匀增加，由于阻力随着速度的增大而增大，故汽车在这一过程受到的合力不可能为恒力；故不可能做匀加速直线运动，故A错误；B．汽车时刻达到额定功率，根据，速度继续增大，牵引力减小，则加速度减小，时间内汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大，而汽车在时刻已达到最大速度，故B错误；CD．时间内汽车做加速度减小的加速运动，在时间内，汽车已达到最大速度，且功率保持不变，故汽车一定做匀速运动，时刻，汽车速度一定等于，故C错误，D正确；故选D．在0～t1时间内，汽车的功率均匀增加，根据牛顿第二定律分析加速度，从而判断出汽车的运动情况．当输出功率达到额定功率，根据P=Fv，根据速度的变化判断牵引力的变化，从而判断出加速度的变化．2、D【解析】

小球受力如图所示：设绳长为L，小球到悬点的高度差为h，由图可知，小球做圆周运动的向心力解得因两小球运动的角速度相同，所以h也相同，故D正确，ABC错误。故选D。3、D【解析】飞船在距地面高度为h处，由万有引力等于重力得：，故D正确，ABC错误；故选D.4、A【解析】由于三根相互平行的固定长直导线电流方向相同，两两等距，两两导线之间的作用力的大小相同，同向电流相吸，逆向电流向斥，L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直，同理，L2所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直，故B错误，A正确；由右手安培定则和叠加原理，L3在L1处的磁场方向与L1、L2所在平面不垂直，L2与L3在L1处的合磁场方向与L1、L2所在平面垂直；故CD错误；故选A。5、C【解析】试题分析：带电粒子在前1秒处于匀加速，在第二秒内先做匀减速后反向加速，所以不是始终向一方向运动，故A错误；带电粒子在前1秒处于匀加速，在第二秒内由于加速度大小是之前的2倍，方向与之前相反，因此用去0.5秒先做匀减速接着0.5秒反向加速．所以2s末带电粒子不在出发点，故B错误；带电粒子在0-3s内的初、末位置间的电场力做功为零，电势能变化为零，则电势差为零，故C正确，D错误；故选：C。考点：带电粒子在电场中的运动.6、B【解析】

滑块下滑的过程中做匀速圆周运动，则动能不变，重力势能减小，机械能减小，选项A错误；滑块下滑的过程中做匀速圆周运动，合外力提供向心力，可知合力的大小不变，方向时刻改变，故B正确．重力不变，匀速运动的速度大小不变，速度在竖直方向上的分速度逐渐减小，则重力的功率减小，故C错误．在右侧轨道,滑块所受合力沿切线方向的分力与瞬时速度相反,故滑块做减速运动，选项D错误；故选B.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解析】

AB．对物体，由牛顿第二定律得：解得加速度：故正A确，B错误CD．对物体与劈组成的系统,由牛顿第二定律得：解得：故C正确，D错误；8、CD【解析】某点的电场强度是和在该处产生的电场的叠加，是合场强．根据点电荷的场强公式，和在P点产生的电场方向相反，选取向右为正方向，合场强，所以合电场强度为零，由于电势的零点与人为的选择有关，则P点的电势不一定等于1．故A错误；设pb之间的距离为，则b点的合场强，可知b点场强的方向向右．同理可知，在P点右侧各点的场强都向右，则一定有电势；但由于b、c与P点的距离关系未知，所以并不能判断出b与c的场强的大小关系．故B错误；同理可知，P点与之间的电场强度的方向向左，将一试探电荷+q从a点沿x轴移至P点，电场力做负功，则其电势能增加．故C正确；由B与C的分析可知，P点两侧的电场强度的方向相反，所以相对于P点两侧，P点的电势最高，所以将一试探电荷-q从a点静止释放，则其经过P点时电势能最小，动能最大，故D正确．故选CD．9、AD【解析】电场线密的地方电场的强度大，所以P点场强一定小于Q点均强，A错误；根据沿电场线方向电势降低可以知道，P点电势一定高于Q点电势，B错误；P点电势一定高于Q点电势，即φp>φq，电势能EP=qφ中，因为是电子，所以q<0，所以电子在P点的电势能小于在Q点的电势能，将电子从P点移动到10、AB【解析】

根据，解得，选项A正确．根据得，方向向上，选项B正确．根据得，方向向下，，方向向上，故C错误．由C知，，方向向下，选项D错误；故选AB．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、7.15或增大【解析】

解：（1）由图可知，主尺刻度为7mm；游标对齐的刻度为3；故读数为：7+3×0.05=7.15mm；（2）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；故v=；（3）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有：mgH=mv2；即：2gH0=（）2解得：；（4）由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，则△Ep﹣△Ek将增大；故答案为（1）7.25；（2）；（3）；（4）增大．【点评】本题为创新型实验，要注意通过分析题意明确实验的基本原理才能正确求解．12、8小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大1.44-1.461.3B【解析】

（1）[1]．描绘小灯泡的伏安特性曲线要求灯泡两端电压从零开始变化，所以滑动变阻器要采用分压式接法，小灯泡电阻小，宜采用电流表外接法，如图所示：共需8根导线；[2]．由图乙所示图象可知，随灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流增大，温度升高，灯泡电阻增大，其伏安特性曲线为曲线；（2）①[3]．根据U=E-Ir可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E=1.45V；图象的斜率表示内阻，则可知，②[4]．由图可知，测出中的最小电流约为0.15A，此时对应的总电阻此时滑动变阻器接入电阻应为10-1.3=8.7Ω；故滑动变阻器总阻值一定大于8.7Ω，同时为了调节方便，总阻值不应过大，故应选择15Ω的总阻值，故B正确，ACD错误；四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)(2)（3）3.36m【解析】（1）恰好运动到点，有重力提供向心力，即，得．（2）从点到点，由机械能守恒定律有，在点对小球进行受力分析，由牛顿第二定律有，联立得，